Cilindro bloko medžiaga
Tradiciškai sunkvežimių ir autobusų cilindrų blokai buvo gaminami iš pilkojo ketaus, dažniausiai legiruoto bent šiek tiek silicio, kad būtų sumažintas medžiagos trapumas. Kaip minėta anksčiau, dauguma vidutinių ir didelių dyzelinių greitkelių dyzelinių variklių naudoja cilindrų įdėklus, o tai reiškia, kad pagrindinė cilindrų bloko medžiaga tiesiogiai nepaveikia variklio cilindro slėgio ir temperatūros. Pastaruoju metu, gaminant lengvesnius variklius, pastebima tendencija žymiai padidinti cilindrų slėgį. Dėl to atsirado šiandieniniai mažo-svorio ir didelio stiprumo{4}} cilindrų blokų liejiniai. Palyginus dabartinių variklių svorio -su -galios santykį su devintojo dešimtmečio varikliais: dabartinių variklių galia, pagaminama vienam variklio svorio kilogramui, dažnai yra dvigubai didesnė nei jų pirmtakų -, bent jau prieš įvertinant visos dabartinių variklių išmetamųjų teršalų kontrolės įrangos svorį. Šiais laikais dauguma dyzelinių variklių gamintojų (OEM) cilindrų blokų gamyboje naudoja sutankintą grafitinę geležį (CGI), nes ji yra lengva ir gali atlaikyti daug didesnes jėgas.
Suspausti grafito geležies (CGI) cilindrų blokai
Suspausto grafito geležies (CGI) cilindrų blokai pastarąjį dešimtmetį buvo pagrindinis veiksnys mažinant variklio svorį. Šiuolaikiniai didelės-arklio galios dyzeliniai varikliai dažnai yra lengvesni nei ankstesnės kartos varikliai, kurie gamino tik pusę galios. Beveik visi originalios įrangos gamintojai (OĮG) naudoja CGI cilindrų blokus savo sunkiems -varikliais. CGI pranašumai yra šie:
• 70 % lengvesni nei lygiaverčiai pilkojo ketaus cilindrų blokai
• Nuovargio riba 200 % didesnė nei pilkojo ketaus
• 40 % tvirtesnis nei pilkasis ketus
Plazmos perkeltas vielos lankas
Anksčiau „Caterpillar“ naudojo plazminio pernešimo vielos lanką (PTWA) kaip metodą ketaus dyzelinių variklių cilindrų įdėklams taisyti, tačiau dabar ši technologija naudojama lengviems ir vidutiniams{0}}dyzeliniams varikliams naudoti aliuminio lydinio cilindrų blokus be cilindrų įdėklų. PTWA procesas suteikia labai atsparų dilimui-ir temperatūrai-atsparų paviršių ant geležies-pagrindo arba aliuminio lydinio pagrindo. Procesas sujungia suslėgtą orą ir elektrą, kad būtų sukurta iki 35 000 °F (19 500 °C) temperatūros plazmos srovė, į kurią per besisukantį pistoletą tiekiama viela. Tai suskaido vielą į maždaug 25 mikronų dydžio lašelius, kurie molekuliniu lygiu susijungia su cilindro įdėklo sienele. Išlydytai vielai oksiduojantis susidaro kristalinė struktūra, vadinama wüstite, o galutinis apvalkalo sluoksnis yra apie 150 mikronų storio. Kai PTWA naudojamas ant aliuminio lydinio cilindrų blokų, tikslinis paviršius turi būti iš anksto{15}}apdorotas. PTWA procesas dažnai vadinamas apvalkalu. Be specializuotos įrangos negalima taisyti dengtų cilindrų blokų.
Cilindro bloko funkcijos
Nors tarp gamintojų yra tam tikrų skirtumų, dyzelinių variklių cilindrų blokai turi atlikti kai kurias arba visas toliau nurodytas funkcijas:
• Pasirūpinkite cilindrų angomis stūmoklių mazgams.
• Įrengti pagrindines alkūninio veleno guolio angas.
• Pasirūpinkite aušinimo skysčio kanalais / vandens gaubtais.
• Numatyti tepalinės alyvos kanalus / alyvos galerijas.
• Numatykite kitų variklio komponentų tvirtinimo vietas.
Cilindrų blokuose gali būti išilginių skylių skirstomųjų velenų montavimui. 9-2 paveiksle pavaizduotos pirmiau minėtos skylės ir praėjimai. 9 pav Paprastai jie montuojami su šiek tiek trukdžiais ir tvirtinami naudojant vidutinio stiprumo klijus, tokius kaip Loctite Blue.
Integruota cilindro anga
Daugumoje automobilių ir mažų{0}}dyzelinių variklių naudojami integruoti arba be įdėklo cilindrų blokai. Rečiau jie bus naudojami komerciniuose dyzeliniuose varikliuose, ypač dideliuose{2}}dyzeliniuose varikliuose. Vienu metu integruotos cilindrų angos buvo naudojamos vidutinės{4}}angos varikliuose; jie buvo pašaipiai vadinami vienkartiniais{5}}kartiniais blokais. Taip buvo todėl, kad atnaujinimo metu buvo sunku išgręžti skyles cilindrų įdėklams montuoti, nes cilindrų kiaurymės buvo arti viena kitos. Tačiau atsiradus geležies -balionų blokų indukciniam grūdinimui ir specialiems dengimo procesams, pvz., minėtam PTWA, padėtis pasikeitė. Senesni Cat 3208, Cummins ISB ir MB-900 serijos varikliai (gaminti iki 2010 m.) yra variklių su cilindrų blokų mazgais be cilindrų įdėklų pavyzdžiai. Pradinės sąnaudos, sutaupytos gaminant tokios konstrukcijos cilindrų bloką, gali būti kompensuojamos atliekant variklio kapitalinį remontą, kai reikia pakeisti cilindrų bloką, iš naujo išgręžti ir sumontuoti cilindrų įdėklus arba grąžinti atgal į gamyklą remontuoti. Variklių be cilindrų įdėklų pranašumai yra šie:
• Mažesnės pradinės išlaidos
• Jokio cilindro įdėklo O-žiedo gedimo pavojaus
• Surinkimo metu nereikia laikytis cilindro įdėklo išsikišimo specifikacijų
Indukcinė{0}}sukietinta cilindro anga be cilindro įdėklo
Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje „Freightliner/Mercedes{1}}Benz“ pristatė variklį be cilindrų įdėklų, kurių cilindrų angos buvo sukietintos-. MB-900 serijos keturių-cilindrų ir šešių{7} cilindrų varikliai turėjo unikalią spiralinės juostos indukcinę{10}}užgrūdinimo funkciją viršutinėje žiedo juostos valymo srityje. Palyginti su kitais varikliais be cilindrų įdėklų, tai žymiai pailgino cilindrų angų tarnavimo laiką. Jei cilindro kiaurymės nusidėvėjo viršijant leistiną nuokrypį, jas galima iš naujo{12}}išgręžti ir įtaisyti cilindrų įdėklus. „Mercedes-Benz“ rekomendavo, kad tik gamintojas atliktų šių variklių{15}}gręžimą ir cilindrų įdėklų montavimą. Šis variklis buvo labai sėkmingas tiek kelyje, tiek bekelėje, bet po 2010 m. modelio jis nebenaudojamas kelyje. Nepaisant to, daugelis tokių variklių vis dar naudojami ir po dešimties metų.
PTWA danga be cilindro įdėklo
Anksčiau trumpai aprašytas PTWA procesas buvo naudojamas daugelį metų kaip ketaus cilindrų blokų be cilindrų įdėklų taisymo metodas, tačiau ši technologija taip pat taikoma aliuminio lydinio cilindrų blokų cilindrų angoms apkalti. Originalios įrangos gamintojams (OĮG) ir toliau stengiantis mažinti dyzelinių variklių masę, aliuminio lydinio cilindrų blokai su PTWA{1}}apdengtomis cilindrų angomis buvo naudojami lengvuose-dyzeliniuose varikliuose, todėl gali būti tik laiko klausimas, kada juos pamatysime sunkiasvoriuose{3}}dyzeliniuose varikliuose.
Šlapias cilindro įdėklas
Cilindrų bloko konstrukcija leidžia vandens apvalkalui tiesiogiai liestis su cilindro įdėklu cilindro angoje; todėl cilindro įdėklo sienelės turi būti pakankamai storos, kad atlaikytų didžiausią variklio degimo slėgį. Drėgni cilindrų įdėklai gali efektyviai perduoti šilumą aušinimo skysčiui ir juos lengva pakeisti kapitalinio remonto metu. Pagrindinis jų trūkumas yra tas, kad jie turi išlikti sandarūs visą eksploatavimo laiką, o dėl O-žiedo gedimo variklio alyva gali užteršti aušinimo skysčiu.
9–3 paveiksluose parodyta puodelio -formos kaiščių padėtis ir montavimas tiesiame-šešių cilindrų bloke.
Cilindrų blokų klasifikacija
Komerciniuose dyzeliniuose varikliuose naudojami cilindrų blokai gali būti klasifikuojami pagal tipą:
• Integruotos cilindro skylės arba jų nėra
• Paviršius be cilindrų įdėklų
• Šlapias cilindrų įdėklas
• Sausi cilindrų įdėklai
• Kombinuoti šlapio/sauso cilindrų įdėklai
Kiti veiksniai, pvz., dviejų{0}}taktų ciklas ir oro aušinimas, taip pat atsispindi cilindrų bloko konstrukcijoje.